柴油机活塞式输油泵的组成和作业原理

摘要：活塞式输油泵一般直接装配在柴油机的高压油泵（柴油泵）的侧壁上，由燃油泵凸轮轴上的一个偏心轮直接驱动，这使得其构造紧凑，动力来源可靠。其用途是将柴油从油箱中吸出，克服滤清器等的阻力，以稳定的压力和流量，向高压油泵（喷油泵）输送足够的、清洗的柴油。因此，活塞式输油泵是柴油机燃油供给装置中一个至关重要的低压供油部件。下文中具体分析柴油发电机上多发的活塞式输油泵的结构和作业机理。

（1）功能：整个输油泵的基体，容纳所有内部零件，并铸有或加工有连接油道。kRk康明斯发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

② 有进油口（连接油箱来油管）和出油口（连接柴油滤清器）。kRk柴油发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

③ 侧面有安装法兰，用螺栓固定在高压油泵的侧壁上，其上的孔保证推杆能与偏心轮对正。kRk柴油发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

（1）活塞：核心运动件，一般为中空圆柱体，在泵体内的活塞腔中作往复运动。活塞上有密封环（或依靠精密配合）保证腔室密封。kRk柴油发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

（2）活塞腔：被活塞分隔为两个可变容积的腔室：前腔（靠近阀门一侧）负责吸油和压油；kRk柴油发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

后腔（弹簧腔）在活塞运动时辅助输油，并容纳活塞弹簧。kRk康明斯发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

      始终对活塞施加一个向驱动端的推力。它不仅使活塞回位，其弹力与出油压力平衡的特性，更是实现输油量自动调整的核心。kRk柴油发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

（1）推杆（挺杆）：位于活塞后方，一端与活塞接触，另一端与偏心轮接触。将偏心轮的旋转运动转化为活塞的直线往复运动。kRk柴油发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

（1）进油阀：装配在进油口与活塞前腔之间的油道上，通常为钢球（球阀）加弹簧的构成。其功用是只允许燃油从进油口流入活塞前腔，防止倒流。kRk康明斯发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

（2）出油阀：装配在活塞前腔与出油口之间的油道上，结构与进油阀类似。其作用是只允许燃油从活塞前腔泵出到出油口，避免高压油回流。kRk柴油发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

（1）作用：在柴油机起动前，手动泵油以解决燃油装置中的空气。kRk康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

① 手油泵活塞/手柄：一个可手动上下拉压的柱塞。kRk柴油发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

② 手油泵缸筒：一般直接利用或旁通主泵的油道。kRk康明斯发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

③ 单向阀：确保手动泵油时燃油定向流动。kRk柴油发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

（3）操作：操作时需先旋开手油泵手柄（一般为按钮或螺帽），使用完毕后必须旋紧，以防空气吸入或燃油泄漏。kRk康明斯发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

      泵体内部加工有复杂的连接油道，将进油口、进油阀、活塞前腔、出油阀、出油口、活塞后腔以及手油泵油路巧妙地连接起来，形成一个完整的低压燃油通路。kRk康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

图1  活塞式输油泵基础构成示意图kRk柴油发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

      活塞式输油泵的工作是一个持续的、自动调节的循环程序，可分为准备行程和输油行程两个阶段，原理如图2所示。其驱动来源于燃油泵凸轮轴的旋转，带动其上的偏心轮，偏心轮通过推杆推动活塞运动。kRk柴油发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

（1）动作：当偏心轮的凸起部分推动推杆时，推杆克服活塞弹簧的弹力，推动活塞向弹簧腔方向移动。kRk康明斯发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

（2）腔室变化：活塞前腔（靠近进/出油阀一侧）容积增大，发生真空度；活塞后腔（弹簧腔）容积减少，压力升高。kRk柴油发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

① 进油阀：在真空吸力作用下打开。柴油从油箱经滤清器、进油口被吸入活塞前腔。kRk康明斯发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

② 出油阀：因活塞前腔压力低于出油管路压力而关闭康明斯柴油发电机组各型号。kRk康明斯发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

③ 活塞后腔的油：压力过高的柴油通过内部油道被压向出油口，参与供油。kRk柴油发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

小结：此行程中，活塞前腔主要进行“吸油”康明斯发电机说明书，活塞后腔进行“排油”，共同向高压油泵供油。kRk康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

（1）动作：当偏心轮的凸起部分转过后，对推杆的推力消失。在活塞弹簧的弹力功用下，活塞被推回，向偏心轮方向移动。kRk康明斯发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

（2）腔室变化：活塞前腔容积减轻，压力迅速升高；活塞后腔容积增大，产生真空度康明斯发电机型号规格，为下一个循环的“准备行程”吸油做准备。kRk柴油发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

① 进油阀：在高压下关闭，避免油倒流回油箱。kRk柴油发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

② 出油阀：在高压下被顶开。活塞前腔内的高压柴油通过出油阀被压入出油管路，流向柴油滤清器和高压油泵。kRk康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

同时，柴油从进油口被吸入活塞后腔（为下一轮做准备）。kRk柴油发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

小结：此行程是具体的“泵油”阶段，活塞前腔的油被加压后输出。kRk康明斯发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

自动调整供油量，这是活塞式输油泵较巧妙的规划之一。活塞的高效行程取决于活塞弹簧的弹力与出油管路反压力的平衡。kRk康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

（1）当柴油机负载小、耗油少时：高压油泵需要的油量减轻，引起输油泵出油管路压力升高。这个压力会反用途于活塞前腔。在“输油行程”中，活塞弹簧的弹力可能不足以完全将活塞推回（因为要克服偏高的反压力），引起活塞的高效行程缩短，泵出的油量自然减少。kRk康明斯发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

（2）当柴油机负荷大、耗油多时：出油管路压力偏低，活塞弹簧能将活塞完全推回，有效行程较大，泵油量较大。kRk康明斯发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力

结果：实现了输油量与柴油机实际耗油率的自动平衡，避免了因供油过多导致管路压力无限上升的问题。kRk柴油发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

图2  柴油机输油泵作业机理图kRk柴油发电机组_cummins柴油发电机-重康动力

活塞式输油泵具备高度集成化、机械联动、阀门控制流向、弹簧自适应等结构特征，这种构造设计使得活塞式输油泵成为柴油机上极其耐用且免保养的部件，只要燃油清洁，它便能持久稳定作业。因此，活塞式输油泵是确保柴油发电机燃油装置可靠、有效作业的一个基础而精密的机械部件。kRk柴油发电机组_康明斯柴油发电机-重康动力